城市內(nèi)澇監(jiān)控預警系統(tǒng)

城市內(nèi)澇預警系統(tǒng)研究

項目結(jié)題報告寶安區(qū)污水設施管理中心

哈工大深圳研究生院2013-12-27概要項目實施項目研發(fā)與實現(xiàn)項目目標與設計項目背景項目背景—城市內(nèi)澇遠程監(jiān)控優(yōu)點國內(nèi)城市頻繁出現(xiàn)內(nèi)澇，一場暴雨就可以使整個城市陷入癱瘓。

《深圳城市內(nèi)澇成因分析》深圳市有260多處內(nèi)澇點，內(nèi)澇面積180多平方公里。2008深圳市遭遇大暴雨,造成5人死亡、數(shù)十萬人受災,全市形成1000多處內(nèi)澇水浸。

項目背景—寶安區(qū)創(chuàng)業(yè)路內(nèi)澇遠程監(jiān)控優(yōu)點項目背景—寶安區(qū)創(chuàng)業(yè)路內(nèi)澇遠程監(jiān)控優(yōu)點項目背景—寶安區(qū)上川路內(nèi)澇遠程監(jiān)控優(yōu)點項目背景—寶安區(qū)上川路內(nèi)澇遠程監(jiān)控優(yōu)點項目背景—目的意義遠程監(jiān)控優(yōu)點文獻《深圳城市內(nèi)澇成因分析》對照1999-2008年深圳內(nèi)澇發(fā)生的實際情況得出：（1）降水發(fā)生數(shù)小時后才會有災害發(fā)生。（2）雨強較大時不一定有積澇發(fā)生，往往在雨強極大值數(shù)小時后才出現(xiàn)積澇。因此，如果能夠在內(nèi)澇發(fā)生前通過預警手段及時發(fā)現(xiàn)問題，提前啟動應急預案將有效減少甚至避免內(nèi)澇的發(fā)生。文獻顯示：目前，國內(nèi)城市尚沒有在使用基于實時數(shù)據(jù)采集的內(nèi)澇監(jiān)測系統(tǒng)，暴雨發(fā)生時往往不能給出及時、準確內(nèi)澇情況，難以采取合理的應對措施。項目背景—目的意義遠程監(jiān)控優(yōu)點實時了解雨水井信息減少運營費用（減少巡查次數(shù)）及時發(fā)現(xiàn)各類問題（偷排，淤塞、污水等）提高管理水平歷史數(shù)據(jù)分析挖掘歷史數(shù)據(jù)查詢，發(fā)現(xiàn)問題管道不同降雨過程中雨水井的排水能力分析根據(jù)歷史數(shù)據(jù)構(gòu)建預測模型，結(jié)合天氣預報預警城市內(nèi)澇預警提前預警，提前發(fā)現(xiàn)問題，做好應對措施短信實時報警，快速應對多點同時監(jiān)測，中心統(tǒng)一指揮協(xié)調(diào)項目背景—研發(fā)任務（寶安科技創(chuàng)新局合同）遠程監(jiān)控優(yōu)點構(gòu)建內(nèi)澇系統(tǒng)設計方案，實時監(jiān)測內(nèi)澇災害地點—排水井水位變化，利用模糊邏輯做出決策，準確預警迅速搶修。解決室外低功耗工作問題解決重啟后的聯(lián)網(wǎng)穩(wěn)定問題構(gòu)建一個小型內(nèi)澇監(jiān)測實驗網(wǎng)絡項目目標與設計—目標遠程監(jiān)控優(yōu)點（1）實時水位監(jiān)測系統(tǒng)能夠快速有效地實現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點的水位監(jiān)測，并通過無線通信完成可靠的數(shù)據(jù)傳輸。（2）低功耗系統(tǒng)的監(jiān)測節(jié)點可以采用兩種方式供電：（a）直接利用市電；（b）小型蓄電池+太陽能電池獨立供電。用電電壓為12V,電流小于500mA項目目標與設計—目標遠程監(jiān)控優(yōu)點（3）低成本控制觀測節(jié)點的成本才能保證網(wǎng)絡構(gòu)建的可擴展性。（4）良好的環(huán)境適應性監(jiān)測節(jié)點須具有良好的環(huán)境適應性，基本的環(huán)境適應性指標包括：-防泥沙、灰塵，防水，防潮（5）應用方便監(jiān)控中心具有友好的人機界面：A、能夠近實時繪制排水井水位曲線；B、能夠查詢?nèi)我夤?jié)點任意時間段的水位監(jiān)測數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)分析和挖掘提供可靠的數(shù)據(jù)支持。項目目標與設計—系統(tǒng)總體架構(gòu)遠程監(jiān)控優(yōu)點用戶終端服務器無線終端監(jiān)控系統(tǒng)服務器通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡報警短信計算機查看網(wǎng)頁發(fā)送命令B/S模式……項目目標與設計—遠程監(jiān)控技術(shù)遠程監(jiān)控優(yōu)點GPRS/CDMA技術(shù)的發(fā)展

1、支持頻繁的、少量突發(fā)型數(shù)據(jù)業(yè)務

2、資費便宜，計費合理

3、覆蓋較好

4、網(wǎng)絡組建簡單、靈活

5、傳輸速度快

這些特點給遠程監(jiān)控提供了可能性項目目標與設計—系統(tǒng)功能遠程監(jiān)控優(yōu)點功能名稱功能介紹水位監(jiān)測監(jiān)控某一下水井的水深（誤差1厘米以內(nèi)）實時顯示遠程監(jiān)控實時顯示水位信息無線通信監(jiān)測節(jié)點采用無線通信方式，無需布線電力保障采用太陽能板+蓄電池結(jié)構(gòu)（連續(xù)4個陰天仍可工作）項目研發(fā)與實現(xiàn)—主要研發(fā)人員遠程監(jiān)控優(yōu)點姓名分工介紹蔣武勝總體策劃實施負責學院校企合作公丕亮硬件設計機電學院博士后范士喜軟件設計計算機學院博士文博軟件開發(fā)計算機碩士研究生劉嶺嶺硬件開發(fā)計算機碩士研究生項目研發(fā)與實現(xiàn)—數(shù)據(jù)采集終端1遠程監(jiān)控優(yōu)點采用超聲波技術(shù)測距，設備位于下水井上面。缺點：當水位超過設備后，無法繼續(xù)工作。

項目研發(fā)與實現(xiàn)—數(shù)據(jù)采集終端2遠程監(jiān)控優(yōu)點液壓傳感器測量水位設備不銹鋼包裝，防水防潮設備位于水下

傳感器GPRS模塊項目研發(fā)與實現(xiàn)—系統(tǒng)服務器端遠程監(jiān)控優(yōu)點

網(wǎng)站建設

apache+mysql+php開發(fā)實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理

VC實現(xiàn)，網(wǎng)絡編程以及數(shù)據(jù)庫處理

項目研發(fā)與實現(xiàn)—服務端數(shù)據(jù)處理遠程監(jiān)控優(yōu)串口通程序負責與遠端監(jiān)測數(shù)據(jù)點通信，包括發(fā)送命令和接收監(jiān)測水位數(shù)據(jù)項目研發(fā)與實現(xiàn)—服務端數(shù)據(jù)處理遠程監(jiān)控點服務端主程序負責循環(huán)發(fā)送命令，并將監(jiān)測點數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫項目研發(fā)與實現(xiàn)—服務端網(wǎng)站建設遠程監(jiān)控優(yōu)項目研發(fā)與實現(xiàn)—服務端網(wǎng)站建設遠程監(jiān)控優(yōu)項目研發(fā)與實現(xiàn)—服務端網(wǎng)站建設遠程監(jiān)控優(yōu)通過歷史數(shù)據(jù)查詢，發(fā)現(xiàn)水位異常項目研發(fā)與實現(xiàn)—設備供電遠程監(jiān)控優(yōu)名稱參數(shù)配置蓄電池電壓12V，容量36A太陽能電池板IEC61215，充電功率20W監(jiān)測設備電壓12V，平均電流22mA項目預算與實施—項目實施監(jiān)測點選擇優(yōu)點易澇區(qū)：可以掌握區(qū)域內(nèi)澇的整體情況；工程施工：要考慮到施工時對道路交通周邊設施的影響，

盡量將影響減?。辉O備采光：使用太陽能作為動力，是否有建筑物遮擋是

重要考慮的因素。監(jiān)測井狀況：監(jiān)測的雨水井必須處于正常工作狀

態(tài)，否則監(jiān)測的結(jié)果將不準確。

項目預算與實施—項目實施施工優(yōu)點名稱數(shù)量備注太陽能路燈基礎(chǔ)預埋件施工6基坑要考慮機架與基桿的安裝配合基桿定制6基桿傳感器安裝6傳感器通過pvc管下放到雨水井中太陽能電池安裝6主要調(diào)整電池板角度設備連接及調(diào)試6連接完成后要看到數(shù)據(jù)傳到中心來項目預算與實施—項目實施安裝（大寶路）點項目預算與實施—項目實施安裝（寶安圖書館）項目預算與實施—項目實施安裝（興業(yè)路）項目預算與實施—項目實施安裝（區(qū)政府東門）項目預算與實施—項目實施安裝（設備箱）項目預算與實施—項目實施安裝（下水井）附錄資料：不需要的可以自行刪除氯乙烯生產(chǎn)工藝流程氯代烴生產(chǎn)涉及的反應加成氯化氧氯化反應取代氯化氫氯化反應脫氯化氫反應氯解反應

氯乙烯

1.氯乙烯的性質(zhì)

常溫常壓下氯乙烯(vinylchloride，CH2=CHCl)是無色氣體，具有微甜氣味，微溶于水，溶于烴類、醇、醚、氯化溶劑和丙酮等有機溶劑中。

氯乙烯是易燃易爆物質(zhì)，與空氣混合能形成爆炸性混合物，高溫或遇明火能引起燃燒爆炸。由于光和熱可引發(fā)氯乙烯單體聚合，故儲存時應避免日曬，常溫下長時間儲存應加入阻聚劑（如對苯二酚）防止其自聚，一般以液體狀態(tài)儲存和運輸氯乙烯的用途氯乙烯在工業(yè)上的主要應用是生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂，故常稱其為氯乙烯單體（vinylchloridemonomer，VCM）。目前用于制造聚氯乙烯樹脂的氯乙烯約占其產(chǎn)量的96％，少量氯乙烯用于制備氯化溶劑，主要是1,1,1-三氯乙烷和1,1,2-三氯乙烷。氯乙烯的常見生產(chǎn)方法乙炔法普通乙烯氯化法平衡氧氯化法平衡氧氯化生產(chǎn)氯乙烯工序1.直接氯化2.氧氯化3.二氯乙烷精制4.二氯乙烷裂解5.氯乙烯精制6.廢水、廢氣處理平衡氧氯化生產(chǎn)氯乙烯流程示意圖

1.直接氯化工序直接氯化工序簡易流程圖直接氯化工藝參數(shù)參數(shù)：場所：鼓泡塔氯乙烷液相中催化劑：0.3%FeCl3(wt)溫度：90℃事項：1.反應溫度不宜高，否則產(chǎn)生副產(chǎn)物多氯代烴2.乙烯過量，目的是氯盡可能反應，抑制副產(chǎn)物3.注意安全，控制尾氣氧氣的含量<10%.2.氧氯化單元

氧氯化單元簡易流程圖堿洗氧氯化單元工藝參數(shù)參數(shù)：場所：流化床催化劑：CuCl2-γ-Al2O3(wt)溫度：230℃壓力:0.32MPa事項：（1）.反應溫度高,產(chǎn)生副產(chǎn)物多氯代烴,催化劑流失;低,產(chǎn)生氯乙烷（2）.反應物料最佳摩爾比:氯化氫:乙烯:氧氣:惰性氣體=2：1.6：0.63：2.02。3.二氯乙烷的精制流程簡易圖脫水塔：塔底溫度96℃，塔頂溫度81℃。塔板數(shù)35。脫輕塔（低沸塔）目的除去低沸物。塔板數(shù)65?；亓鞅?.9。塔底溫度100℃，塔頂溫度80℃。脫重塔（高沸塔）除去高沸物多氯化物。二氯乙烷的精制流程節(jié)能技術(shù)改造4.二氯乙烷的裂解流程簡易圖二氯乙烷的裂解部分參數(shù)裂解溫度：500℃。EDC預熱器：170℃。對流段預熱：225℃。急冷塔入口氣溫度270℃。5.氯乙烯精制單元流程簡易圖氯乙烯精制單元部分參數(shù)HCl塔：塔板數(shù)60；壓力1.2MPa；塔頂溫度-24℃；塔底溫度110℃，設計回流比0.6。作用：從VCM和EDC中分離出HCl。VCM1#

塔：塔板數(shù)